题目内容

17.小亮用“伏安法”测量额定电压为1.5V小灯泡正常发光时的电阻.
(1)请用笔画线代替导线,完成图1所示电路连接.

(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压.再观察电流表,若电流表有示数,说明电路中变阻器处有短路(选填“断路”或“短路”)故障;若电流表无示数,说明电路中灯泡处有断路(选填“断路”或“短路”)故障.
(3)排除故障后,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,当电压表的示数如图2甲所示时,小灯泡的实际功率小于额定功率.
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图2乙所示,此时小灯泡的电阻为7.5Ω.

分析 (1)根据灯泡额定电压确定电压表量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联.
(2)根据电路中的故障分析解答;
(3)据图甲中所示的电压示数分析小灯泡的实际功率大小;
(4)据乙图中电流表的示数,再根据公式R=$\frac{U}{I}$计算小灯泡的电阻.

解答 解:(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选0~3V量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如图所示:

(2)若电流表有示数,说明电路中滑动变阻器处有短路故障;若电流表无示数,说明电路中灯泡处有断路故障.
(3)图2甲所示电压U=1.1V,小灯泡的实际电压小于小灯泡的额定电压,根据P=$\frac{{U}^{2}}{I}$可知,小灯泡的实际功率小于额定功率.
(4)当小灯泡正常发光时额定电压是1.5V,电流表示数图2乙所示是0.2A,此时小灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω.
故答案为:
(1)见上图;
(2)变阻器;短路;灯泡;断路;(3)小于;(4)7.5.

点评 本题考查了连接实物电路图、电表读数、求灯泡电阻;连接电路图时,要注意电表量程才选择,注意电表正负接线柱不要接反;对电表读数时,要先确定其量程与分度值.

练习册系列答案
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2.某班在实验室分组做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,小华小组所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是C.
A.更换小灯泡    B.检查电路是否断路    C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)小华将滑动变阻器移动了一小段距离,发现电压表和电流表有示数,但灯泡不亮,原因可能是小灯泡的实际功率太小.

(4)实验过程中,当电压表示数为2.5V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为0.6W.
(5)小刚组同学在实验时,想测量L的额定功率,可是不慎电压表掉在地上摔坏了,老师又给他提供了一个标有“2.5V  1.25W”的小灯泡L0和两个开关S1、S2,让他设计测量方案,他灵机一动,设计了如图丙所示的电路图,同样完成了实验,请你将下列实验过程补充完整;
①开关S、S2闭合,断开S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为0.5A;
②开关S、S1闭合,断开S2,保持保持滑片的位置不变,记录电流表的示数为I;
③小灯泡L1额定功率的表达式P额=2.5V×(I-0.5A).
9.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为 3.8V.

(1)请用笔划线代替导线将电路连接完整(连线不能交叉).
(2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障是小灯泡短路(选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”).
(3)排除故障后,继续进行实验:闭合开关前,滑片p应移到B(选填“A”或“B”)端,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为0.24A,小灯泡的额定功为0.192W.
(4)实验时某小组学生发现由电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验.于是向老师要了一个阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关(符号为:),借助原有的实验器材,顺利完成了实验.假如由你来做该实验,要求电路只连接一次.请设计实验方案:
①在方框内画出实验电路图.
②简述实验步骤:(用相应的字母表示测出的物理量)
a.按图连接电路.
b.闭合开关S1、S2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V.
c.保持滑动变阻器滑片的位置不变,S2接2,读出电压表示数为U.
③写出小灯泡额定功率的表达式P额=$\frac{3.8V×(U-3.8V)}{{R}_{0}}$(用已知量和测量量表示).

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